VARIABILITAS KONSENTRASI KLOROFIL-A DARI CITRA SATELIT SeaWiFS DI PERAIRAN PULAU MOYO, KABUPATEN SUMBAWA, NUSA TENGGARA BARAT Oleh : Diki Zulkarnaen C64104064 PROGRAM STUDI ILMU KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa Skripsi yang berjudul : VARIABILITAS KONSENTRASI KLOROFIL-A DARI CITRA SATELIT SeaWiFS DI PERAIRAN PULAU MOYO, KABUPATEN SUMBAWA, NUSA TENGGARA BARAT Adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum pernah diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Semua sumber data dan informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir Skripsi ini. Bogor, Januari 2009 Diki Zulkarnaen C64104064
RINGKASAN DIKI ZULKARNAEN. Variabilitas Konsentrasi Klorofil-a Dari Citra Satelit SeaWiFS Di Perairan Pulau Moyo, Kabupaten Sumbawa, Nusa Tenggara Barat. Dibimbing oleh JONSON L. GAOL dan BISMAN NABABAN. Salah satu parameter untuk menentukan kesuburan perairan adalah konsentrasi klorofil-a yang dapat diestimasi dari data penginderaan jauh. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari variabilitas konsentrasi klorofil-a di perairan Pulau Moyo, Kabupaten Sumbawa, Nusa Tenggara Barat secara spasial dan temporal dari rekaman citra satelit SeaWiFS periode Januari 1998 Desember 2007, serta menjelaskan faktor-faktor penyebab variasi tersebut. Lokasi penelitian berada di perairan Pulau Moyo, Kabupaten Sumbawa, Nusa Tenggara Barat. Dua lokasi untuk menjelaskan variabilitas konsentrasi klorofil-a di perairan ini diambil pada koordinat : (8,00 0 8,08 0 LS); (117,48 0 117,56 0 BT) untuk Stasiun 1 dan (8,24 0 8,32 0 LS); (117,32 0 117,40 0 BT) untuk Stasiun 2. Penelitian ini dilakukan mulai dari bulan November 2007 hingga Januari 2009. Algoritma yang digunakan untuk estimasi konsentrasi klorofil-a dari citra SeaWiFS level 3 adalah OC4v4. Analisis temporal dan spasial klorofil-a dilakukan dengan metode deskriptif dan analisis spektrum energi dengan metode Fast-Fourier Transform. Variasi konsentrasi klorofil-a secara temporal berkisar antara 0,12 0,74 mg/m 3 dan secara umum konsentrasi klorofil-a tertinggi terjadi pada Musim Barat (Desember Februari) berkisar antara 0,21 0,74 mg/m 3, sedangkan konsentrasi klorofil-a terendah terjadi pada Musim Peralihan I (Maret Mei) berkisar antara 0,12 0,15 mg/m 3. Hal ini diperkuat dengan spektral densitas energi klorofil-a yang signifikan pada periode 3 dan 6 bulanan yang merepresentasikan variasi musiman. Tingginya konsentrasi klorofil-a pada Musim Barat diduga berkaitan erat dengan curah hujan yang tinggi pada musim ini dan arah angin yang secara umum berasal dari barat laut dengan kecepatan yang relatif lebih tinggi diduga mendukung proses terjadinya upwelling di wilayah perairan Pulau Moyo. Pada pertengahan Musim Timur dan awal Musim Peralihan II (Juli September) tercatat konsentrasi klorofil-a yang relatif tinggi juga. Hal ini diakibatkan pengaruh sirkulasi massa air dari selatan Selat Makasar yang secara periodik dari bulan Juli September terjadi proses upwelling. Sebaran spasial konsentrasi klorofil-a pada Stasiun 1 dan 2, secara umum mempunyai pola yang sama.
VARIABILITAS KONSENTRASI KLOROFIL-A DARI CITRA SATELIT SeaWiFS DI PERAIRAN PULAU MOYO, KABUPATEN SUMBAWA, NUSA TENGGARA BARAT Skripsi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor Oleh : Diki Zulkarnaen C64104064 PROGRAM STUDI ILMU KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009
Judul Nama NRP : VARIABILITAS KONSENTRASI KLOROFIL-A DARI CITRA SATELIT SeaWiFS DI PERAIRAN PULAU MOYO, KABUPATEN SUMBAWA, NUSA TENGGARA BARAT : Diki Zulkarnaen : C64104064 Disetujui, Pembimbing I Pembimbing II Dr. Ir. Jonson L. Gaol, M.Si. NIP. 131 953 479 Dr. Ir. Bisman Nababan, M.Sc. NIP. 131 953 477 Mengetahui, Dekan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc. NIP. 131 578 799 Tanggal lulus: 21 Januari 2009 KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan Alhamdulillah, segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan nikmat dan karunia-nya kepada kita. Shalawat serta salam semoga Allah SWT curahkan kepada Baginda Rasulullah saw. Penelitian yang berjudul Variabilitas Konsentrasi Klorofil-a dari Citra Satelit SeaWiFS di Perairan Pulau Moyo, Kabupaten Sumbawa, Nusa Tenggara Barat telah selesai dilaksanakan. Kegiatan penelitian ini merupakan kerjasama dengan salah satu perusahaan Jepang yaitu Kyowa. Penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Dr. Ir. Jonson L. Gaol, M.Si. dan Dr. Ir. Bisman Nababan, M.Sc. selaku dosen pembimbing yang telah memberikan masukan dan arahan kepada penulis. 2. Prof. Dr. Ir Bonar Pasaribu, M.Sc yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk ikut serta dalam kegiatan penelitian ini. 3. Dr. Kanno, Mr. Yanagawa, Mr. Ohgane dan Mr. Sakura dari perusahaan Jepang Kyowa yang telah membantu kegiatan penelitian di lapangan. 4. Teman teman tim Sumbawa yaitu: Riza, Nur, Amal dan Jawad yang telah bekerjasama dalam penelitian ini serta teman teman ITK 41. 5. Bapak, ibu, adik serta paman tercinta yang selalu memberikan semangat. 6. Seluruh pihak yang telah membantu penulis dalam penyelesaian skripsi. Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat dan dapat menambah khasanah ilmu pengetahuan di bidang kelautan. Bogor, Januari 2009 Diki Zulkarnaen
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... ix x xi 1. PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar belakang... 1 1.2. Tujuan... 3 2. TINJAUAN PUSTAKA... 4 2.1. Kondisi umum perairan Pulau Moyo... 4 2.2. Fitoplankton dan klorofil-a... 5 2.3. Faktor-faktor yang mempengaruhi konsentrasi klorofil-a... 6 2.3.1. Cahaya matahari... 6 2.3.2. Suhu... 6 2.3.3. Arus... 7 2.3.4. Nutrien... 9 2.4. Teknologi penginderaan jauh untuk estimasi konsentrasi klorofil-a... 9 3. BAHAN DAN METODE... 15 3.1. Lokasi dan waktu penelitian... 15 3.2. Data penelitian... 16 3.3. Prosedur analisis citra... 17 3.4. Analisis data konsentrasi klorofil-a... 18 3.4.1. Fluktuasi klorofil-a berdasarkan waktu... 18 3.4.2. Fluktuasi klorofil-a berdasarkan frekuensi... 18 3.5. Analisis data in situ... 19 4. HASIL DAN PEMBAHASAN... 21 4.1. Distribusi temporal konsentrasi klorofil-a... 21 4.2. Distribusi spasial konsentrasi klorofil-a... 25 4.3. Data hasil survei lapangan... 27 4.4. Faktor faktor yang mempengaruhi variabilitas konsentrasi klorofil-a... 28 4.4.1. Curah hujan dan angin... 28 4.4.2. Upwelling di selatan Selat Makasar... 33 5. KESIMPULAN DAN SARAN... 34 5.1. Kesimpulan... 34 5.2. Saran... 34
DAFTAR PUSTAKA... 35 LAMPIRAN... 37 RIWAYAT HIDUP... 45
DAFTAR TABEL Halaman 1. Panjang gelombang dan fungsi utama kanal SeaWiFS (Nasa, 2008).. 13 2. Karakteristik sensor SeaWiFS (Hooker dan Firestone, 1992)... 13 3. Konsentrasi klorofil-a hasil pendugaan dari citra satelit SeaWiFS untuk Stasiun 1... 21 4. Konsentrasi klorofil-a hasil pendugaan dari citra satelit SeaWiFS untuk Stasiun 2... 23 5. Data beberapa parameter oseanografi rataan kedalaman 0 10 m hasil survei lapangan... 27
DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Distribusi vertikal fotosintesis fitoplankton di kolom perairan laut (Barnes dan Hughes, 1988)... 6 2. Sistem penginderaan jauh cahaya tampak (Siegel Low, 1974 in Hendriarti, 2003)... 11 3. Koefisien absorpsi spektral klorofil-a (Robinson, 1985)... 12 4. Lokasi penelitian. Kotak 1 dan 2 merupakan lokasi pengambilan dari data satelit... 15 5. Diagram alir analisis citra satelit SeaWiFS... 17 6. Fluktuasi konsentrasi klorofil-a rata-rata bulanan periode Januari 1998 Desember 2007... 22 7. Spektral densitas energi klorofil-a pada Stasiun 1... 24 8. Spektral densitas energi klorofil-a pada Stasiun 2... 24 9. Sebaran konsentrasi klorofil-a rata-rata bulanan periode Januari 1998 Desember 2007... 25 10. Fluktuasi jumlah curah hujan bulanan periode Januari 1998 Desember 2007... 29 11. Arah dan kecepatan angin periode Januari 1998 Desember 2001... 32 12. Sebaran klorofil-a periode Juli 1998 September 1998, Juli 2001 September 2001 dan Juli 2002 September 2002... 33